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摘 要：原位安装式激光气体分析仪器是采用先进的可调谐半导体激光吸收光谱技术（简称TDLAS技术）进行单一组份气体检测的气体分析仪器。将仪器激光发射端和接受端分别固定安装在含有被测气体通过的管道两侧，通过激光光束穿过被测气体而产生强度衰减的多少实现被测气体浓度测量。因此，在现场安装应用过程中，激光光束准确地照射在接收端感光面上是仪器进行精确测量的基础。该文通过大量的现场安装调试经验，在仪器的安装、维护等不同阶段，利用工装及结构上的特点，总结出多种简捷、有效的提高仪器光路准直性的方法，保证仪器的精确测量。
关键词：激光气体分析仪；原位安装；光路准直
1 引 言
激光气体分析仪器（以下简称仪器）采用可调谐半导体激光吸收光谱技术（简称TDLAS技术）。TDLAS技术利用激光能量被气体分子“选频”吸收形成吸收光谱的原理来测量气体浓度。从半导体激光器发射出特定波长的激光光束（仅能被被测气体吸收），穿过被测气体时，激光强度的衰减与被测气体的浓度成一定的函数关系。因此，通过测量激光强度的衰减大小就可以分析获得被测气体的浓度。
本文以重庆川仪自动化股份有限公司自主研发的LA200型激光气体分析仪为例，在总结了大量现场安装调试经验的基础上，提出多种简单、有效的针对提升仪器对光准直性的方法。通过这些不同方法在不同操作阶段的共同作用，能够极大的提高仪器对光的准直性。从而使得对光准直性这一仪器在现场应用的基础得到有效保障，进而保证仪器的准确测量。
2 对光方法
提高仪器光路准直性的对光方法包含三种。在仪器的安装阶段有装配光路准直套管和利用对光工装检测光路准直两种方法；在仪器的后期维护标定阶段，利用波环拆装提高仪器标定装卸后的光路准直性。
2.1 仪器安装过程中的对光方法
2.1.1 利用光路准直套管提高光路准直性
仪器安装过程中的对光方法称之为准直安装方法。在安装仪器发射端和接收端的管道两侧分别开一个通孔。将2个焊接法兰A和B插入开好的通孔中，然后将光路准直套管（以下简称套管）从焊接法兰A穿入，之后从焊接法兰B穿出并将焊接法兰A端的套管进行点焊固定。套管固定完成后，将焊接法兰A密封焊接固定在管道上。安装示意图如图1所示。
2.3 仪器标定过程中的对光方法
仪器标定过程中的对光方法，称之为准直标定方法。当仪器连续运行一年后，需要对其进行重新标定校准。通过旋松波环将仪器从发射端和接收端DN50法兰上取下，然后将波环对准标定连接管两端的螺纹接口并旋入拧紧固定。通入标准气体对仪表进行标定校准后，按照上述方法用波环将仪器发射端和接收端从标定连接管上取下，并安装固定在被测气体管道两端的ND50法兰上，完成标定，如图3所示。
3 结束语
传统对光安装方法是利用水平仪来确保安装光路的准直性。由于焊接法兰A和B是两个独立的个体，在安装过程中无法形成整体安装。因此，光路的准直性和同轴度都无法得到有效保证。传统对光标定方法是将仪器发射端和接收端连同DN50法兰整体装拆。需要反复调节各个螺栓的松紧来实现准直对光，调节过程十分繁琐。
本文针对激光气体分析仪传统安装方法及标定方法在对光方面存在的操作复杂、繁琐、效率低下、对光效果差等不足，在大量实际操作经验的基础上，总结出简单、高效的对光方法，改进了仪器的安装及标定流程，在保证仪器在现场的可靠运行以及后期维护的简化方面进行了积极的分析和探索。文中提出的准直安装方法和准直标定方法有效减低了仪器在现场的安装难度，提高了仪器装调的可操作性，具有较大的灵活性和适应性，可以为激光气体分析仪及类似测量方法的仪器仪表在现场的装调标定提供指导和借鉴。
参考文献：
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作者简介：
王 竞（1989-），男，助理工程师，主要从事自动化仪器仪表的研发及应用工作。
论文作者:王竞,牛麒斌
论文发表刊物:《防护工程》2017年第4期
论文发表时间:2017/7/7
标签：仪器论文; 激光论文; 方法论文; 气体论文; 法兰论文; 光路论文; 套管论文; 《防护工程》2017年第4期论文;